Galileo đã khám phá ra một số định luật chuyển động quan trọng, chẳng hạn như Nguyên lý Quán tính, và sử dụng kính thiên văn để xem Mặt trăng và sau đó là Sao Mộc, nơi ông phát hiện ra mặt trăng của nó lần đầu tiên. Ông đã viết một cuốn sách ủng hộ mô hình nhật tâm Copernicus, trong đó Mặt trời là trung tâm của vũ trụ, nhưng ông đã phải rút lại quan điểm này trong phiên tòa xét xử của mình bởi Tòa án dị giáo vào năm 1633.
Galileo Galilei (1564-1652) được đào tạo về toán học và sử dụng nó để giúp cải tiến phương pháp khoa học bằng cách thực hiện các phép đo chính xác trong các thí nghiệm và lập bảng kết quả. Các thí nghiệm của ông cho thấy dao động của một con lắc luôn mất cùng một khoảng thời gian, bất kể kích thước. Các thí nghiệm khác sử dụng các quả bóng lăn dọc theo một mặt phẳng nghiêng dẫn đến phát hiện ra rằng tất cả các vật thể đều tăng tốc với cùng một tốc độ. Ông đã có những đóng góp khác cho kỹ thuật, khảo sát, toán học và phương pháp khoa học giúp các nhà khoa học sau này phát triển công việc của họ.
Sự nổi tiếng của Galileo đến từ những lần quan sát bằng kính thiên văn của ông. Ông không phát minh ra kính thiên văn, nhưng ông là một trong những người đầu tiên sử dụng nó, quan sát các hành tinh và các ngôi sao và sau đó công bố kết quả. Ông quan sát thấy mặt trăng không phẳng lặng mà có các miệng núi lửa và núi. Ông đã quan sát các vành đai của Sao Thổ nhưng nhầm chúng với hai thiên thể. Ông cho thấy mặt trời có những đốm di chuyển trên bề mặt của nó và tìm thấy nhiều ngôi sao hơn những gì có thể nhìn thấy bằng mắt thường.